ХРОМИРОВАНИЕ
Перед хромированием изделия шлифуют, полируют, подвергают песко- или дробеструйной обработке, обезжиривают и протравливают. Затем с изделий снимают травильный шлам, их активируют (удаляют пленки окислов), промывают водой и сушат. Различают хромирование гальваническое (электролитическое), применяемое чаще всего для обработки изделий из углеродистой стали , реже — из меди, алюминия, цинка, магния и их сплавов, и диффузионное, к-рым обрабатывают стальные и чугунные изделия. Гальваническое хромирование осуществляют в водных растворах хромовой к-ты или в расплавленных солях, создавая защитные, защитно-декоративные либо износостойкие покрытия. Эти покрытия могут быть сплошными и пористыми. Сплошные покрытия получают, восстанавливая хром из хромовой к-ты.
Наиболее распространены электролиты, состоящие из водного раствора хромового ангидрида (250 г/л) и серной к-ты (2,5 г/л) (выход по току 13—15%, т-ра 45—50° С, плотность тока 10—15 а/дм2 — при нанесении декоративных покрытий, 35—75 а/дм2 — при нанесении защитных покрытий); хромового ангидрида (250—400 а/д), сернокислого стронция (5—7 г/л) и кремнефтористого калия (20 г/л) (выход по току 15— 18%, т-ра 50—70° С, плотность тока 40—100 а/дм2 — при нанесении декоративных покрытий в саморегулирующемся электролите). Расход хромового ангидрида на создание слоя металлического хрома толщиной 1 мкм составляет 13,3 г/л2. Для создания пористых покрытий прибегают к дополнительной анодной обработке хромированных изделий в электролите такого же состава, как и тот, в к-ром осуществляется само хромирование. Поры хорошо удерживают смазку, улучшая тем самым условия эксплуатации трущихся поверхностей.
Нередко (для защитно-декоративной отделки, повышения отражательной способности поверхности) слой хрома наносят на подслой меди и никеля. Чтобы повысить коррозионную стойкость, вместо непосредственного хромирования применяют предварительное никелирование или наносят более экономичные покрытия медь — никель — хром или никель — медь — никель — хром. Блестящее или светлое покрытие создают осаждением хрома при т-ре 30—55° С; при более высокой т-ре (55—80° С) образуется «молочное» покрытие; при более низкой т-ре (менее 30° С) покрытие приобретает матовый оттенок. Качество хромирования в значительной степени зависит от состава и концентрации электролита, т-ры и плотности тока. Т-ра существенно влияет на количество и величину трещин в хромовом покрытии: с ее повышением количество трещин уменьшается.
Поверхность осажденного хрома (толщина слоя 100—200 мкм) — шишковатая с трещинами, образующимися из-за неустойчивости гидридов хрома. Размер зерна блестящих покрытий (8÷ 14) 10-7 см. Для гальванического хромирования изделий в крупносерийном и массовом произ-ве используют автоматы. Мелкие изделия хромируют во вращающихся колоколах и в барабанах. Толщина покрытия, зависящая от продолжительности осаждения,— от долей микрометра до нескольких миллиметров. Диффузионное хромирование проводят в твердой, жидкой или газовой среде. Твердой реакционной средой служит порошок хрома или феррохрома, смешанный с окисью алюминия, силикагелем или с белой глиной, смоченной соляной к-той. Процесс ведут при т-ре 1000— 1200° С в герметических контейнерах, куда добавляют хлористый аммоний, в среде инертного газа или в вакууме (10 мм рт. ст.) в течение 10—20 ч. Насыщение стальных изделий хромом происходит вследствие диссоциации на поверхности хлоридов хрома: СrСl2 + Fe = FeCl2 + Сr. Содержание хрома в поверхностном слое достигает 50—60%.
При хромировании углеродистых сталей образуется карбидный слой (CrFe)23C6, под к-рым находится эвтектоид, соответствующий альфа-твердому раствору хрома и углерода в железе. Глубина диффузионного слоя зависит от условий и режима термодиффузионного процесса. Для вакуум-диффузионного хромирования используют вакуумные печи типов МПВ-3, ВВПС-ЮМ, ОКБ-600М, ОКБ-749 и др. Жидкостное хромирование осуществляют в расплаве, содержащем NaCl, СrСl2 и феррохром, газовое X.— пропусканием паров СrСl2 через печь с хромируемыми изделиями при т-ре 950— 1050° С в течение 3—5 ч. Микроструктура и св-ва покрытий, получаемых насыщением из твердой, жидкой или газовой среды, аналогичны.
Применение хромирования
Применяют также газовое хромоалитирование и газовое хромосилицирование. Хромоалитирование проводят в газовой среде, содержащей активные хлориды СrСl2 и АlСl3, при т-ре 950— 980 С Для вакуум-диффузионного насыщения стали из сублимированной фазы используют хромоалюмини-евую лигатуру (80% Сr, 20% Аl). Процесс ведут при т-ре 1150—1400° С и вакууме 10-2—10—3 мм рт. ст. Хромосилицирование проводят при т-ре 950—1000° С в газовой среде, содержащей хлориды СrСl2 и SiCl4. Хромосилицированные покрытия обладают большей вязкостью и более высокой жаростойкостью, чем хромовые и силицированные. Толщина слоя зависит от продолжительности и т-ры процесса: при длительности процесса от 6 до 15 ч и т-ре 1000° С она достигает 0,1—0,3 мм. Хромирование применяют в машиностроении, химической, пищевой и др. отраслях пром-сти.
Вы читаете, статья на тему хромирование